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大自然的風(fēng)是怎么形成的
風(fēng)是由空氣流動引起的一種自然現(xiàn)象,它是由太陽輻射熱引起的。下面是小編為大家整理的大自然的風(fēng)是怎么形成的,僅供參考,歡迎閱讀。
【1】風(fēng)的成因 | 【5】風(fēng)的測量方法 |
【2】風(fēng)的類型 | 【6】風(fēng)向表示 |
【3】風(fēng)的好處與危害 | 【7】風(fēng)能 |
【4】風(fēng)的農(nóng)業(yè)作用 | 【8】風(fēng)力等級 |
風(fēng)的成因
1、風(fēng)的形成
風(fēng)是由空氣流動引起的一種自然現(xiàn)象,它是由太陽輻射熱引起的。太陽光照射在地球表面上,使地表溫度升高,地表的空氣受熱膨脹變輕而往上升。熱空氣上升后,低溫的冷空氣橫向流入,上升的空氣因逐漸冷卻變重而降落,由于地表溫度較高又會加熱空氣使之上升,這種空氣的流動就產(chǎn)生了風(fēng)。
形成風(fēng)的直接原因,是水平氣壓梯度力。風(fēng)受大氣環(huán)流、地形、水域等不同因素的綜合影響,表現(xiàn)形式多種多樣,如季風(fēng)、地方性的海陸風(fēng)、山谷風(fēng)、焚風(fēng)等。簡單地說,風(fēng)是空氣分子的運動。要理解風(fēng)的成因,先要弄清兩個關(guān)鍵的概念:空氣和氣壓。空氣的構(gòu)成包括:氮分子(占空氣總體積的78%)、氧分子(約占21%)、水蒸氣和其他微量成分。所有空氣分子以很快的速度移動著,彼此之間迅速碰撞,并和地平線上任何物體發(fā)生碰撞。
2、臺風(fēng)風(fēng)眼中沒有風(fēng)
臺風(fēng)是范圍很大的一團旋轉(zhuǎn)的空氣,中心氣壓很低,四周圍的空氣繞著它的中心以反時針方向快速地旋轉(zhuǎn)。低層空氣邊旋轉(zhuǎn)邊向低壓中心流動,空氣流動速度越快,風(fēng)速也越大。
在臺風(fēng)中心平均直徑約為40公里的'圓面積內(nèi),通常稱為臺風(fēng)眼。由于臺風(fēng)眼外圍的空氣旋轉(zhuǎn)得太厲害,在離心力的作用下,外面的空氣不易進(jìn)入到臺風(fēng)的中心區(qū)內(nèi),因此臺風(fēng)眼區(qū)就像由云墻包圍的孤立的管子。它里面的空氣幾乎是不旋轉(zhuǎn)的,風(fēng)很微弱。
風(fēng)的類型
由于風(fēng)速大小、方向還有濕度等的不同,會產(chǎn)生許多類型的風(fēng)。疾風(fēng)、大風(fēng)、烈風(fēng)、狂風(fēng)、暴風(fēng)和颶風(fēng),這些常見類型的風(fēng),蒲福風(fēng)級風(fēng)力分別為七、八、九、十、十一和十二級。
陣風(fēng):當(dāng)空氣的流動速度時大時小時,會使風(fēng)變得忽而大,忽而小,吹在人的身上有一陣陣的感覺,這就是生活上認(rèn)定的陣風(fēng)。氣象上,風(fēng)速通常指2分鐘內(nèi)的平均情況,而風(fēng)速時大時小,陣風(fēng)通常就是指這段時間里最大的瞬時風(fēng)速。如果天氣預(yù)報,今天風(fēng)力4-5級,陣風(fēng)6級,就是說今天平均風(fēng)力4-5級,最大瞬時風(fēng)力可達(dá)6級。
旋風(fēng):當(dāng)空氣攜帶灰塵在空中飛舞形成漩渦時,這就是旋風(fēng)。
焚風(fēng):當(dāng)空氣跨越山脊時,由于空氣下沉,背風(fēng)坡上容易發(fā)生一種暖(或熱)而干燥的風(fēng),就叫焚風(fēng)。
信風(fēng):在低層大氣中,從副熱帶高壓吹向赤道地區(qū)廣大區(qū)域內(nèi)的持繼性風(fēng)。在北半球,信風(fēng)盛行風(fēng)是東北;而在南半球則是東南。信風(fēng)的特征是具有高度經(jīng)常性,朝一個方向以幾乎不變的力量整年吹。
反信風(fēng):在赤道地方上升的熱空氣到了大氣上層分向兩級流動,這種氣流就稱反信風(fēng)。由于地球自轉(zhuǎn)的作用,反信風(fēng)在北半球偏右,在南半球偏左。反信風(fēng)不斷把氛圍帶到緯度30°至35°之間的`地帶,構(gòu)成空氣聚積的狀態(tài),形成副熱帶高壓帶。所以在此區(qū)域沙漠較多。
臺風(fēng):就是發(fā)生在熱帶海洋上的大氣渦旋, 所以又叫熱帶氣旋。當(dāng)渦旋中心最大風(fēng)力達(dá)到八級以上時,就叫臺風(fēng);中心最大風(fēng)力在六至七級叫弱臺風(fēng);中心最大風(fēng)力達(dá)八至十二級時,叫強臺風(fēng)。
龍卷風(fēng):從積雨云中伸向地面的一種范圍很小,破壞力極大的空氣渦旋。發(fā)生在陸地上的叫陸龍卷,發(fā)生在海洋上的叫海龍卷,又叫水龍卷。龍卷風(fēng)是一種旋轉(zhuǎn)力很強的猛烈風(fēng)暴,風(fēng)速最大可達(dá)每秒100米以上。
山谷風(fēng):在山區(qū),白天風(fēng)沿山坡、山谷往上吹,夜間則沿山坡、山谷往下吹,。這種在山坡和山谷之間,隨晝夜交替而轉(zhuǎn)換風(fēng)向的風(fēng)叫山谷風(fēng)。
海陸風(fēng):在近海岸地區(qū),白天風(fēng)從海上吹向大陸上,夜間又從陸上吹向海上,這種晝夜交替、有規(guī)律地改變方向的風(fēng)稱海陸風(fēng)。
冰川風(fēng):在白晝和夜間,,沿著冰川沿下坡方向所吹的淺層風(fēng)。
季風(fēng):隨著季節(jié)交替,盛行風(fēng)向有規(guī)律地轉(zhuǎn)域的風(fēng)。在冬季,空氣從高壓的陸上流向低壓的海上,這叫冬季風(fēng);在夏季,風(fēng)從海上吹向陸上,叫夏季風(fēng)。我國是季風(fēng)顯著的國家,冬季多偏北風(fēng),夏季多偏南風(fēng)。這就給我國大部分地區(qū)帶來了冬干夏濕的季風(fēng)氣候特色。
風(fēng)的好處與危害
一、風(fēng)的好處
1、風(fēng)能吹動帆船,幫助人們行走
尤其古代交通工作主要靠船,李白在《行路難》中就有“長風(fēng)破浪會有時,直掛云帆濟滄海!钡脑娋。
2、風(fēng)會吹氣花絮,幫助植物傳播
我們知道很多植物的傳播就是靠風(fēng)的力量。所謂“桃花榆莢無才思,唯解漫天作雪飛!本褪强匡L(fēng)的力量。
3、風(fēng)會吹散烏云,給我們帶來陽光
當(dāng)烏云擋住了太陽,是風(fēng)把它們驅(qū)走,讓陽光重新灑滿大地。
4、發(fā)電
現(xiàn)在人們還學(xué)會了用風(fēng)能發(fā)電機來發(fā)電。這可是無污染的、清潔能源,并且是可再生的。
5、帶來了豐富的'雨量
風(fēng)吹動云團,能促使干冷和暖濕空氣發(fā)生交換,使大范圍的熱量和水汽混合、均衡,調(diào)節(jié)空氣的溫度和濕度。這就是古人說的“云騰致雨,露結(jié)為霜”。風(fēng)能把云雨送到遙遠(yuǎn)的地方,使地球上的水分循環(huán)得以完成。我國多數(shù)地方受季風(fēng)影響。夏季從海洋上吹來的暖濕氣流,帶來了豐富的雨量。
6、帶來溫暖濕潤的氣候
東北信風(fēng)激起了強有力的海水流動,形成暖流,從而給流經(jīng)的沿岸陸地帶來溫暖濕潤的氣候。
7、使地球上水分循環(huán)
風(fēng)能使大范圍的熱量和水汽混合、均衡,調(diào)節(jié)空氣的溫度和濕度;能把云雨送到遙遠(yuǎn)的地方,使地球上的水分循環(huán)得以完成。
8、改善農(nóng)田環(huán)境
風(fēng)在農(nóng)業(yè)中隊改善農(nóng)田環(huán)境起著重要作用。我們知道空氣流動而形成風(fēng),風(fēng)將空氣中的二氧化碳,氧氣,熱量等進(jìn)行輸送和交換。為農(nóng)作物的成長創(chuàng)造了條件。
二、風(fēng)的危害
1、嚴(yán)重破壞
在風(fēng)的長期作用下,會侵蝕山蜂或山脈,使地變得支離破碎,高低不平,有呈針狀、錐狀、塔狀、蘑菇狀等,外貌奇特,這都是風(fēng)蝕地貌。沙流造成農(nóng)田、渠道、村舍、鐵路、草場等被大量流沙掩埋,尤其是對交通運輸造成嚴(yán)重威脅,對農(nóng)田和草場的土地生產(chǎn)力造成嚴(yán)重破壞。
2.風(fēng)破壞力大的幾種介紹
臺風(fēng)總是帶來各種破壞,它具有突發(fā)性強、破壞力大的特點,是世界上最嚴(yán)重的自然災(zāi)害之一。它帶來的暴雨和海嘯威力巨大,破壞性強。龍卷風(fēng)是一種強烈的、小范圍的空氣渦旋,在極不穩(wěn)定天氣下由空氣強烈對流運動而產(chǎn)生的一種伴隨著高速旋轉(zhuǎn)的漏斗狀云柱的強風(fēng)渦旋,其中心附近風(fēng)速可達(dá)100m/s~200m/s,最大300m/s,比臺風(fēng)近中心最大風(fēng)速大好幾倍。其破壞性極強。
3.雙重作用
風(fēng)對農(nóng)業(yè)具有雙重作用,它能傳播病原體,蔓延植物病害作物倒落、樹木斷折、落花落果等,給人們的生產(chǎn)和生活造成危害。
4、帶來災(zāi)害
但風(fēng)也經(jīng)常給人類帶來災(zāi)害,暴風(fēng)、臺風(fēng)、颶風(fēng)會使農(nóng)田淹沒、房屋倒塌、水電中斷。龍卷風(fēng)能摧毀大面積建筑物,所過之處一片狼藉。
5、改變自然環(huán)境
而且風(fēng)還會帶起沙塵,形成沙塵暴,危害人體,還會帶動沙漠移動造成荒漠。
風(fēng)的農(nóng)業(yè)作用
風(fēng)是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的環(huán)境因子之一。風(fēng)速適度對改善農(nóng)田環(huán)境條件起著重要作用。近地層熱量交換、農(nóng)田蒸散和空氣中的二氧化碳、氧氣等輸送過程隨著風(fēng)速的增大而加快或加強。風(fēng)可傳播植物花粉、種子,幫助植物授粉和繁殖。風(fēng)能是分布廣泛、用之不竭的'能源。中國盛行季風(fēng),對作物生長有利。在內(nèi)蒙古高原、東北高原、東南沿海以及內(nèi)陸高山,都具有豐富的風(fēng)能資源可作為能源開發(fā)利用。
花粉
風(fēng)對農(nóng)業(yè)也會產(chǎn)生消極作用。它能傳播病原體,蔓延植物病害。高空風(fēng)是粘蟲、稻飛虱、稻縱卷葉螟、飛蝗等害蟲長距離遷飛的氣象條件。大風(fēng)使葉片機械擦傷、作物倒伏、樹木斷折、落花落果而影響產(chǎn)量。大風(fēng)還造成土壤風(fēng)蝕、沙丘移動, 而毀壞農(nóng)田。在干旱地區(qū)盲目墾荒,風(fēng)將導(dǎo)致土地沙漠化。牧區(qū)的大風(fēng)和暴風(fēng)雪可吹散畜群,加重凍害。地方性風(fēng)的某些特殊性質(zhì),也常造成風(fēng)害。由海上吹來含鹽分較多的海潮風(fēng),高溫低溫的焚風(fēng)和干熱風(fēng),都嚴(yán)重影響果樹的開花、座果和谷類作物的灌漿。防御風(fēng)害,多采用培育矮化、抗倒伏、耐摩擦的抗風(fēng)品種。營造防風(fēng)林,設(shè)置風(fēng)障等更是有效的防風(fēng)方法。
風(fēng)的測量方法
信息指標(biāo)
風(fēng)速
風(fēng)資料是重要的氣象資料之一,無論在理論研究上,還是在國民經(jīng)濟建設(shè)的各部門,如農(nóng)業(yè)、運輸業(yè)、建筑業(yè)、水利工程、療養(yǎng)等部門都是不可缺少的。風(fēng)是空氣的水平運動,是一個用方向(風(fēng)向)和速度(風(fēng)速)表示的矢量(或稱向量)。風(fēng)向是指風(fēng)來的方向,除靜風(fēng)外,用16方位表示。風(fēng)速是指空氣所經(jīng)過的距離對經(jīng)過的距離所需時間的比值,單位用米/秒表示,定時觀測(基本站每日觀測4次,基準(zhǔn)站每日觀測24次),取整數(shù),自記記錄,取小數(shù)一位。
方法
測量風(fēng)向風(fēng)速的儀器有EL型電接風(fēng)向風(fēng)速計,達(dá)因風(fēng)向風(fēng)速計等。測定的項目有平均風(fēng)速和最多風(fēng)向。配有自記儀器的,作了風(fēng)向風(fēng)速的.連續(xù)記錄并進(jìn)行了整理。此外風(fēng)的測量中還有以風(fēng)力等級進(jìn)行觀察的,風(fēng)力等級是根據(jù)風(fēng)對地上物體所引起的現(xiàn)象將風(fēng)的大小分成18級,以0~17級的等級數(shù)字表示。風(fēng)力等級觀察須在空氣不受任何障礙物影響的地方進(jìn)行。
風(fēng)向表示
風(fēng)向
風(fēng)向是指風(fēng)吹來的方向,例如北風(fēng)就是指空氣自北向南流動。風(fēng)向一般用8個方位表示。分別為:北、東北、東、東南、南、西南、西、西北。
畫法
由風(fēng)矢表示,由風(fēng)向稈和風(fēng)羽組成。
風(fēng)向稈(也叫風(fēng)標(biāo)): 指出風(fēng)的方向,有8個方位。
風(fēng)羽(也叫風(fēng)尾): 由3、4個短劃和三角表示大風(fēng)風(fēng)力,垂直在風(fēng)向桿末端右側(cè)(北半球)
風(fēng)能
低氣壓
空氣流動所形成的動能稱為風(fēng)能。風(fēng)能是太陽能的一種轉(zhuǎn)化形式。
太陽的輻射造成地球表面受熱不均,引起大氣層中壓力分布不均空氣沿水平方向運動形風(fēng)。風(fēng)的形成乃是空氣流動的結(jié)果。風(fēng)能利用形成主要是將大氣運動時所具有的動能轉(zhuǎn)化為其他形式的能。
在赤道和低緯度地區(qū),太陽高度角大,日照時間長,太陽輻射強度強,地面和大氣接受的熱量多、溫度較高;再高緯度地區(qū)太陽高度角小,日照時間短,地面和大氣接受的熱量小,溫度低。這種高緯度與低緯度之間的溫度差異,形成了南北之間的氣壓梯度,使空氣作水平運動,風(fēng)應(yīng)沿水平氣壓梯度方向吹,即垂直于等壓線從高壓向低壓吹。地球在自轉(zhuǎn),使空氣水平運動發(fā)生偏向的力,稱為地轉(zhuǎn)偏向力。這種力使北半球氣流向右偏轉(zhuǎn),南半球向左偏轉(zhuǎn)。所以地球大氣運動除受氣壓梯度力外,還要受地轉(zhuǎn)偏向力的影響。大氣真實運動是這兩力綜合影響的結(jié)果。
實際上,地面風(fēng)不僅受這兩個力的支配,而且在很大程度上受海洋、地形的影響,山隘和海峽能改變氣流運動的方向,還能使風(fēng)速增大,而丘陵、山地卻摩擦大使風(fēng)速減少,孤立山峰卻因海拔高使風(fēng)速增大。因此,風(fēng)向和風(fēng)速的時空分布較為復(fù)雜。
在有海陸差異對氣流運動的影響,在冬季,大陸比海洋冷,大陸氣壓比海洋高風(fēng)從大陸吹向海洋。夏季相反,大陸比海洋熱,風(fēng)從海洋吹向內(nèi)陸。這種隨季節(jié)轉(zhuǎn)換的風(fēng),我們稱為季風(fēng)。所謂的海陸風(fēng)也是白晝時,大陸上的氣流受熱膨脹上升至高空流向海洋,到海洋上空冷卻下沉,在近地層海洋上的氣流吹向大陸,補償大陸的上升氣流,低層風(fēng)從海洋吹向大陸稱為海風(fēng),夜間(冬季)時,情況相反,低層風(fēng)從大陸吹向海洋,稱為陸風(fēng)。在山區(qū)由于熱力原因引起的白天由谷地吹向平原或山坡,夜間由平原或山坡吹向谷地,前者稱谷風(fēng),后者稱為山風(fēng)。這是由于白天山坡受熱快,溫度高于山谷上方同高度的空氣溫度,坡地上的暖空氣從山坡流向谷地上方,谷地的空氣則沿著山坡向上補充流失的空氣,這時由山谷吹向山坡的風(fēng),稱為谷風(fēng)。夜間,山坡因輻射冷卻,其降溫速度比同高度的空氣交快,冷空氣沿坡地向下流入山谷,稱為山風(fēng)。當(dāng)太陽輻射能穿越地球大氣層時,大氣層約吸收2*10^16W的能量,其中一小部分轉(zhuǎn)變成空氣的動能。因為熱帶比極帶吸收較多的太陽輻射能,產(chǎn)生大氣壓力差導(dǎo)致空氣流動而產(chǎn)生“風(fēng)”。至于局部地區(qū),例如,在高山和深谷,在白天,高山頂上空氣受到陽光加熱而上升,深谷中冷空氣取而代之,因此,風(fēng)由深谷吹向高山;夜晚,高山上空氣散熱較快,于是風(fēng)由高山吹向深谷。另一例子,如在沿海地區(qū),白天由于陸地與海洋的溫度差,而形成海風(fēng)吹向陸地;反之,晚上陸風(fēng)吹向海上。
風(fēng)能預(yù)報方法研究進(jìn)展
中國蘊含著豐富的風(fēng)能資源,但目前我國在風(fēng)能預(yù)報方面的研究還很薄弱。幾乎沒有可用于風(fēng)電場風(fēng)能的`客觀、定量化的預(yù)報方法。風(fēng)能預(yù)報,實際上最重要的是對風(fēng)場的合理準(zhǔn)確預(yù)報,進(jìn)而得到風(fēng)電量預(yù)報。國際上風(fēng)能預(yù)報的方法,有統(tǒng)計預(yù)報、動力預(yù)報(包括降尺度預(yù)報和集成預(yù)報)以及風(fēng)電量預(yù)報。
風(fēng)能利用的前景廣闊,但在風(fēng)能利用中有兩個問題需要特別注意。一是風(fēng)力機的選址,二是風(fēng)力機對環(huán)境的影響。
風(fēng)能利用中出現(xiàn)的問題。
無論是哪種用途的風(fēng)力機,選擇設(shè)置地點都是十分重要的。選址合適不但能降低設(shè)備費用和維修成本,還能避免事故的發(fā)生。除了考慮設(shè)置地點的風(fēng)況外,還應(yīng)考慮其他自然條件的影響,例如雷擊、結(jié)冰、鹽霧和沙塵等。
人們通常認(rèn)為風(fēng)能利用對環(huán)境是無污染的,但是隨著人們對環(huán)境保護(hù)的含義越來越廣,需要考慮到風(fēng)能利用時,風(fēng)力機對環(huán)境的不良影響,這種影響主要反映在以下幾個方面:
(1)風(fēng)力機的噪聲;
(2)對鳥類的傷害;
。3)對景觀的影響;
。4)對通信的干擾。
風(fēng)力等級
英文表示:
0級:Calm(無風(fēng))
1級:Light air(軟風(fēng))
2級:Light breeze(輕風(fēng))
3級:Gentle breeze(微風(fēng))
4級:Moderatebreeze(和風(fēng))
5級:Fresh breeze(清勁風(fēng))
6級:Strong breeze(強風(fēng))
7級:Moderategale(疾風(fēng))
8級:Fresh gale(大風(fēng))
9級:Strong gale(烈風(fēng))
10級:Whole gale(狂風(fēng))
11級:Storm(暴風(fēng))
12級:Hurricane(臺風(fēng),又名颶風(fēng))
13級:TY(臺風(fēng))
14、15級:STY(強臺風(fēng))
16、17級:Super TY(超強臺風(fēng))
直觀歌謠
零級風(fēng),煙直上;一級風(fēng),煙稍偏;
二級風(fēng),樹葉響;三級風(fēng),旗翩翩;
四級風(fēng),灰塵起;五級風(fēng),起波瀾;
六級風(fēng),大樹搖;七級風(fēng),行路難;
八級風(fēng),樹枝斷;九級風(fēng),煙囪坍;
十級風(fēng),樹根拔;十一級,陸罕見;
十二級,更少有,風(fēng)怒吼,浪滔天。
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